植物提取物助力草莓抗菌新突破:抵御 Pantoea ananatis 引发的叶枯病

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:European Journal of Plant Pathology 1.7

编辑推荐:

  草莓生产受 Pantoea ananatis(P. ananatis)引发的叶枯病威胁。研究人员评估七种植物提取物对其抑制效果。结果显示,大蒜和马缨丹提取物效果最佳,能显著降低病情、提升植株生长和果实品质。这为草莓病害防治提供了绿色新途径。

  在草莓种植的舞台上,埃及可是一位重要的 “选手”,其草莓产量和出口量在全球都名列前茅。然而,一种名为 Pantoea ananatis(简称 P. ananatis)的细菌,就像潜伏在草莓丛中的 “杀手”,给埃及的草莓产业带来了巨大危机。这种细菌能引发草莓细菌性叶枯病,还会导致茎腐病和冠坏死病等,让草莓在各个生长阶段都饱受折磨,严重影响产量和品质,给种植户带来惨重损失。传统的化学防治手段,不仅会让细菌产生耐药性,还会对土壤、作物和动物造成不良影响,就像是 “杀敌一千,自损八百” 。在这样的困境下,寻找一种绿色、安全又有效的防治方法迫在眉睫。
来自开罗大学(Cairo University)和埃及国家研究中心(National Research Centre)的研究人员勇敢地挑起了这个重担,他们开展了一项极具意义的研究。研究人员想知道,植物提取物能否成为对抗 P. ananatis 的 “秘密武器”,抑制这种细菌的生长,减轻叶枯病对草莓的侵害,同时还能促进草莓植株的健康生长呢?经过一系列严谨的实验,他们找到了答案:部分植物提取物在抑制 P. ananatis 和防治草莓细菌性叶枯病方面表现出色,这一成果为草莓种植带来了新的希望。该研究成果发表在《European Journal of Plant Pathology》上,引起了广泛关注。

为了开展这项研究,研究人员运用了多种关键技术方法。首先是植物提取物的制备技术,他们精心收集植物材料,采用合适的溶剂进行浸泡、搅拌、过滤、离心等操作,制备出不同浓度的植物提取物。然后,利用滤纸片平板法在体外检测提取物对 P. ananatis 的抑制效果。在田间试验中,采用完全随机区组设计,对草莓进行根浸和叶面喷施处理,观察病情和植株生长情况。此外,还运用了酶活性测定技术,检测防御相关酶的活性变化,以及高效液相色谱(HPLC)分析技术,鉴定植物提取物中的酚酸成分。

下面来看看具体的研究结果:

  • 植物提取物对 P. ananatis 生长的体外抑制效果:研究人员用不同浓度(40、60、80 和 100mg/ml)的七种植物提取物处理 P. ananatis,结果发现除了桉树和石榴皮提取物外,其他提取物都对细菌生长有抑制作用。其中,大蒜提取物的抗菌活性最强,马缨丹提取物次之,胡芦巴提取物的抑制作用相对较小。而且,乙醇作为溶剂时,提取物的抑制效果最好。这表明不同植物提取物的抗菌能力存在差异,选择合适的植物和溶剂至关重要。
  • 田间试验中大蒜和马缨丹提取物对细菌性叶枯病的影响:在 2023 - 2024 年连续两个种植季,研究人员在埃及的私人农场进行田间试验。结果显示,大蒜和马缨丹的乙醇提取物都能显著降低叶枯病的严重程度,其中大蒜乙醇提取物的效果更优。而且,叶面喷施比根浸处理的效果更好,能将病情严重程度降低 56.0%。这说明在实际应用中,选择合适的提取物和施用方式可以更有效地防治叶枯病。
  • 大蒜和马缨丹提取物对植物营养生长的影响:无论是根浸还是叶面喷施处理,大蒜和马缨丹提取物都能促进草莓植株的营养生长,增加茎鲜重、茎干重、根鲜重和根干重等指标,大蒜提取物在这方面的效果更为突出。这意味着这些提取物不仅能防治病害,还能助力草莓植株茁壮成长,为提高产量打下基础。
  • 提取物对酶活性的影响:根浸处理时,大蒜提取物可增加过氧化物酶(POD)和 β - 1,3 - 葡聚糖酶的活性,马缨丹提取物能在一定程度上提高多酚氧化酶(PPO)的活性。叶面喷施处理后,两种提取物都能显著增强 POD、PPO 和 β - 1,3 - 葡聚糖酶的活性,且大蒜乙醇提取物的效果更显著。这些酶在植物防御中起着关键作用,它们活性的增强表明植物的防御能力得到了提升。
  • 大蒜和马缨丹提取物对果实品质参数的影响:根浸和叶面喷施处理下,大蒜提取物都能提高草莓果实的品质参数,如维生素 C(V.C.)含量、总糖含量、可滴定酸度和总可溶性固形物(TSS)含量,马缨丹提取物也有一定的提升作用,但大蒜乙醇提取物的效果更明显。这意味着使用这些提取物不仅能让草莓更健康,还能让果实口感更好、营养价值更高。
  • 大蒜和马缨丹提取物中酚酸的比较:通过 HPLC 分析发现,大蒜和马缨丹乙醇提取物中都含有多种酚酸,如没食子酸、绿原酸、咖啡酸等。大蒜提取物中没食子酸、香草醛和咖啡酸的浓度较高,而马缨丹提取物中绿原酸的含量更丰富。这些酚酸可能是植物提取物发挥抗菌作用的重要活性成分。

综合研究结果和讨论部分来看,这项研究意义重大。一方面,它证实了植物提取物,尤其是大蒜和马缨丹提取物,在防治草莓细菌性叶枯病方面具有显著效果,为草莓病害防治提供了一种绿色、环保的新选择,减少了化学农药的使用,降低了环境污染风险。另一方面,这些提取物还能促进草莓植株的生长发育,提高果实品质,增加种植户的经济效益。此外,研究还揭示了植物提取物抗菌的潜在机制,为进一步开发和利用植物提取物提供了理论依据。未来,有望基于这些研究成果,开发出更高效、更安全的植物源杀菌剂,推动草莓产业的可持续发展。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号